Syarat materi LTCC
Syarat kanggo sifat material piranti LTCC kalebu sifat listrik, sifat termomekanik lan sifat proses.

Konstanta dielektrik minangka properti paling penting ing bahan LTCC. Amarga unit dhasar piranti frekuensi radio -dawane resonator dadi proporsional karo root square saka konstanta dielektrik saka materi, nalika frekuensi kerja piranti kurang (kayata atusan MHz), yen ana materi kanthi konstanta dielektrik sing kurang digunakake, piranti Ukurane gedhe banget kanggo digunakake. Mula, paling becik serialisasi konstanta dielektrik supaya cocog karo frekuensi operasi sing beda.

Kerugian dielektrik uga minangka parameter penting sing dianggep ing desain piranti frekuensi radio, lan ana gandhengane langsung karo kelangan piranti. Miturut teori, luwih cilik saya apik. Koefisien suhu konstanta dielektrik minangka parameter penting sing nemtokake stabilitas suhu kinerja listrik piranti frekuensi radio.

Supaya bisa dipercaya linuwih saka piranti LTCC, akeh sifat termo-mekanik uga kudu dipikirake nalika milih bahan. Sing paling kritis yaiku koefisien ekspansi termal, sing kudu cocog karo papan sirkuit sing bisa dit solder sabisa. Kajaba iku, ngelingi proses lan aplikasi ing mbesuk, bahan LTCC uga kudu nyukupi sarat kinerja mekanik, kayata kekuatan mlengkung σ, kekerasan Hv, flatness lumahing, modulus elastis E lan ketahanan fraktur KIC lan liya-liyane.

“Kinerja proses umume bisa nyakup aspek-aspek ing ngisor iki: Kaping pisanan, bisa disinter ing suhu ngisor 900 ° C dadi mikrostruktur non-keropos padhet. Kapindho, suhu padhet ora kudu kurang, saengga ora nyegah mbuwang bahan organik ing tempel perak lan sabuk ijo. Katelu, sawise nambah bahan organik sing cocog, bisa dilebokake ing pita ijo sing seragam, alus, lan kuwat.

Klasifikasi bahan LTCC
Saiki, bahan keramik LTCC umume kasusun saka rong sistem, yaiku sistem “kaca-keramik” lan sistem “kaca + keramik”. Doping karo oksida leleh sithik utawa gelas leleh sithik bisa nyuda suhu sinteran bahan keramik, nanging nyuda suhu sinter diwatesi, lan kinerja bahan bakal rusak nganti beda-beda derajat. Panelusuran bahan keramik kanthi suhu saring sithik narik perhatian para peneliti. Varietas utama bahan sing dikembangake yaiku seri barium tin borate (BaSn (BO3) 2), seri germanate lan Tellurate, seri BiNbO4, seri Bi203-Zn0-Nb205, seri ZnO-TiO2 lan bahan keramik liyane. Ing taun-taun pungkasan, klompok riset Zhou Ji ing Universitas Tsinghua wis setya riset ing wilayah iki.
Sifat material LTCC
Kinerja produk LTCC gumantung kabeh karo kinerja bahan sing digunakake. Bahan keramik LTCC utamane kalebu bahan landasan LTCC, bahan kemasan lan bahan piranti gelombang mikro. Konstanta dielektrik minangka properti paling penting ing bahan LTCC. Konstanta dielektrik dibutuhake kanggo serial ing kisaran 2 nganti 20000 supaya cocog karo frekuensi operasi sing beda. Contone, substrat kanthi permitivitas relatif 3.8 cocog kanggo desain sirkuit digital kanthi kecepatan tinggi; landasan kanthi permitivitas relatif 6 nganti 80 bisa ngrampungake desain sirkuit frekuensi dhuwur; landasan kanthi permitivitas relatif nganti 20,000 bisa nggawe piranti Kapasitas tinggi digabung dadi struktur multilayer. Frekuensi dhuwur minangka tren sing cukup jelas kanggo pangembangan produk 3C digital. Pangembangan bahan LTCC konstanta dielektrik (ε≤10) kanggo memenuhi persyaratan frekuensi dhuwur lan kacepetan dhuwur minangka tantangan kepiye bahan LTCC bisa adaptasi karo aplikasi frekuensi dhuwur. Konstanta dielektrik sistem 901 FerroA6 lan DuPont yaiku 5.2 nganti 5.9, 4110-70C ESL yaiku 4.3 nganti 4.7, konstanta dielektrik substrat LTCC NEC udakara 3.9, lan konstanta dielektrik kurang saka 2.5 lagi dikembangake.

Ukuran resonator sebanding karo ROOT kuadrat saka konstanta dielektrik, mula yen digunakake minangka bahan dielektrik, konstanta dielektrik kudu gedhe kanggo nyuda ukuran piranti. Saiki, watesan kerugian ultra-low utawa nilai Q ultra-high, permittivity relatif (> 100) utawa malah> 150 bahan dielektrik minangka hotspot riset. Kanggo sirkuit sing mbutuhake kapasitansi luwih gedhe, bahan kanthi konstanta dielektrik sing dhuwur bisa digunakake, utawa lapisan bahan dielektrik kanthi konstanta dielektrik sing luwih gedhe bisa dipasang ing antarane lapisan bahan substrat keramik dielektrik LTCC, lan konstanta dielektrik bisa antara 20 lan 100. Pilih ing antarane . Kerugian dielektrik uga minangka parameter penting kanggo dipikirake ing desain piranti frekuensi radio. Gegayutan langsung karo ilang piranti. Miturut teori, diajab manawa luwih cilik dadi luwih apik. Saiki, bahan LTCC sing digunakake ing piranti frekuensi radio umume DuPont (951,943), Ferro (A6M, A6S), Heraeus (CT700, CT800 lan CT2000) lan Laboratorium Elektro-ilmu. Dheweke ora mung bisa nyedhiyakake tape keramik ijo LTCC kanthi serial kanthi konstanta dielektrik, nanging uga nyedhiyakake bahan kabel sing cocog.

Masalah panas liyane ing panelitian bahan LTCC yaiku kompatibilitas bahan co-fired. Nalika nggabungake lapisan dielektrik sing beda (kapasitor, resistansi, induktansi, konduktor, lan liya-liyane), reaksi lan difusi antarmuka antarane antarmuka sing beda kudu dikendhaleni supaya cocog co-firing saka saben lapisan dielektrik sing apik, lan tingkat kerapatan lan sinter nyusut ing antarane lapisan antarmuka Tingkat lan tingkat ekspansi termal bisa konsisten kanggo nyuda kedadeyan cacat kayata spalling, warping lan retak.

Umume, tingkat penyusutan bahan keramik sing nggunakake teknologi LTCC udakara 15-20%. Yen sinter saka kekarone ora bisa dicocogake utawa kompatibel, lapisan antarmuka bakal dipisahake sawise sinter; yen loro bahan kasebut reaksi ing suhu dhuwur, lapisan reaksi sing diasilake bakal mengaruhi karakteristik asli bahan kasebut. Kompatibilitas co-firing kanggo rong bahan kanthi konstanta lan komposisi dielektrik sing beda lan cara nyuda reaktivitas bebarengan dadi fokus riset. Nalika LTCC digunakake ing sistem kinerja tinggi, kunci kanggo ngontrol ketat tumindak nyusut yaiku ngontrol penyusutan sinter saka sistem co-fired LTCC. Penyusutan sistem co-fired LTCC sadawane arah XY umume 12% nganti 16%. Kanthi bantuan teknologi sinter tanpa tekanan utawa tekanan sintren kanthi tekanan, bahan-bahan kanthi nyusut nol ing arah XY dipikolehi [17,18]. Nalika sinter, sisih ndhuwur lan ngisor lapisan co-fired LTCC dilebokake ing sisih ndhuwur lan ngisor lapisan co-fired LTCC minangka lapisan kontrol penyusutan. Kanthi bantuan efek ikatan tartamtu ing antarane lapisan kontrol lan multilayer lan tingkat penyusutan ketat lapisan kontrol, prilaku penyusutan struktur LTCC ing sadawane arah X lan Y diwatesi. Kanggo menehi ganti rugi kanggo nyuda substrat ing arah XY, landasan kasebut bakal menehi ganti rugi kanggo nyusut ing arah Z. Asile, pangowahan ukuran struktur LTCC ing arah X lan Y mung udakara 0.1%, saéngga mesthekake posisi lan akurasi kabel lan bolongan sawise disinter, lan njamin kualitas piranti.